CN102243081A - 激光角位传感器 - Google Patents

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曹伟龙
俞丹丁
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Shanghai Hongqu Electronic Technology Co Ltd
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Abstract

激光角位传感器涉及一种角位传感器，现有的角位传感有数值变化的线性性不完美，不能发送360度的数值变化等问题，本发明能够360度的全方位检测，直接发送数码的角位信息，本发明由激光识别器、标识器、传动机构、信息电路、连杆和外壳组成，各个标识盘表面有比例地排列着一条一条数码标识条，激光识别器读取口固定在标识器表面的数码标识条的上方，信息电路与激光识别器连接。

Description

激光角位传感器
技术领域：
本发明涉及传感装置，特别涉及一种角位传感器。
背景技术：
角位传感可以用很多的方式来完成，如电位器、霍尔元件、可变电容器等等，基本的形式是用联动机构使这些器件与检测对象同步转动，这些器件将自己的数值变化发送出去，根据这些器件发出的数据单片机经过计算可以得到角位信息。问题是：1，信号是模拟的需要转换。2，这些器件不是专门为角位传感设计的，数值变化的线性性不完美。3，角位传感需要360度的全方位检测，而这些器件都有边界，不能发送360度的数值变化。
发明内容：
本发明的目的是制造一种能够360度的全方位检测的，直接发送数码的角位信息的激光角位传感器。
本发明是这样实现的：激光角位传感器由激光识别器、标识器、传动机构、信息电路、连杆和外壳组成，激光识别器、标识器、传动机构、信息电路在外壳内，连杆和接口露出在外壳上，连杆在外壳上与传动机构的传动轴连接。
标识器由多个圆柱状标识盘排列叠加而成，各个标识盘连接在传动机构的传动点上转动，每一个标识盘的表面有比例地排列着一条一条数码标识条，每一条数码标识条代表一个数值，一个标识盘所有的数码标识条代表的角度单位是一致的，有代表百度的百度标识盘、代表十度的十度标识盘、代表个度的个度标识盘、代表分度的分度标识盘、代表秒度的秒度标识盘，这些标识盘在一个方向排列起来，它们的数码标识条组成一个完整的度、分、秒以及校验码的标识器数码标识条；
有不少于一个的激光识别器读取口固定在标识器数码标识条的上方，读取口以扫描的方式将读取口的标识器数码标识条的信息读入激光识别器，信息电路的集成电路、接口、电阻电容、晶体管等的电子元件焊接在电路板上，组成接受电路、解码电路、计算电路、发送电路，激光识别器与信息电路的接受电路连接，信息电路的发送电路与接口连接。
其中，角度单位小的标识盘的转速大于角度单位大的标识盘。
其中，数码标识条的方向与标识器轴心的方向一致。
其中，读取口的长度大于标识器数码标识条的长度。
其中，数码标识条包含角位信息和校验信息。
其中，数码标识条的数码标识有平面和立体的两种。
本发明使用起来非常直观和方便，适用于各种角度范围要求。
附图说明：
附图1是：传感器侧视剖面示意图。
附图2是：角位信息采集的方框示意图。
10：激光识别器，11：读取口，12：连接线，
20：标识器，21：标识器数码标识条，22：标识盘，23：数码标识条，24：百度标识盘，25：十度标识盘，26：度标识盘，27：分标识盘，28：秒标识盘，29：标识器轴心，
30：传动机构，31：传动轴，32：传动点，33：连杆，
40：信息电路，41：电子元件，42：电路板，43：度数指示器，44：设置按键，45：确定按键，
50：外壳，51：接口，
60：同步联动装置，62：主动端，63：联动端。
具体实施方式：
参照图1，附图1是：传感器侧视剖面示意图。
激光识别器10、标识器20、传动机构30、信息电路40在外壳50内，连杆33和接口51露出在外壳50上，连杆33在外壳50上与传动机构30的传动轴31连接。
当连杆33转动的时候传动轴31跟随转动，传动轴31的转动带动传动机构30的各个传动点32转动，各个传动点32的转速比是不一样的，所以连接在各个传动点32的各个标识盘22的转动速度是不一样的。
标识器22由多个圆柱状标识盘22排列而成，每一个标识盘22的表面有比例地排列着一条一条数码标识条23，每一条数码标识条23代表一个数值，数码标识条23的方向与标识器轴心29的方向一致，数码标识条23的数码标识有平面和立体的两种，所谓平面的是黑白的，所谓立体的是凹凸的，数码标识条23包含角位信息和校验信息。
一个标识盘22的数码标识条23代表的角度单位是一致的，有百度标识盘24、十度标识盘25、个度标识盘26、分度标识盘27、秒度标识盘28，各种标识盘22在一个方向排列叠加起来，它们的数码标识条23就组成了一个完整的度、分、秒的标识器数码标识条21。标识盘22的具体分类可以根据精度要求灵活掌握，比如只分度和分两种也可以。
各个标识盘22分别由不同转速的传动点32带动旋转，各个标识盘22转动的速度是按比例设定的，为了精度提高误差减少，分度标识盘27的转速大于个度标识盘26，秒度标识盘28的转速大于分度标识盘27，以此类推。
例如：十度标识盘25转动一条数码标识条23的时候，个度标识盘26转动3个数码标识条23，分度标识盘27转动9个数码标识条23，秒度标识盘28转动27个数码标识条23。具体的比例可以根据精度要求设定。各个标识盘22转动的速度是按比例设定的，转速越大精度越高。
有不少于一个的激光识别器读取口11固定在标识器数码标识条21的上方，信息电路40的集成电路、接口、电阻电容、晶体管等的电子元件41焊接在电路板42上，组成接受电路、解码电路、计算电路、发送电路，激光识别器10与信息电路40的接受电路连接，信息电路40的发送电路与接口51连接。
读取口11的长度覆盖了标识器数码标识条21的长度，激光识别器10每次以扫描的方式从读取口11读入完整的标识器数码标识条21信息，激光识别器10将该信息发送给信息电路40，信息电路40就可以准确地直接推算出角位度数。
参照图2，附图2是角位信息采集的方框示意图。
在系统工作之前需要进行一个校正与定位的操作。
校正的目的是获取零位位置的标识器数码标识条21的数值，
定位的目的是获取检测角度的范围，以利于集成电路套用最优的程序快速准确地推算出任何检测到的标识器数码标识条21对应的角度。
校正的操作是这样进行的：检测对象的转动必须是与连杆33的转动是同步的，当检测对象在零度位置的时候，按下传感器的确定按键45，激光识别器10此时读取的识别器数码标识条21的数值是基准数值，信息电路40以这个数值作为推算的基础。
定位的操作是这样进行的：选择检测对象最大的活动范围，如左右35度、45度、60度、120度、180度、360度等的活动范围，在所选择的活动范围绝对值最大的时候，分别按下确定按键45获取该点时的标识器数码标识条21的数值，信息电路40将套用最优化的操作程序进行推算。
具体的信息采集过程如图2所示。

Claims (6)

1.激光角位传感器由激光识别器(10)、标识器(20)、传动机构(30)、信息电路(40)、连杆(33)和外壳(50)组成，激光识别器(10)、标识器(20)、传动机构(30)、信息电路(40)在外壳(50)内，连杆(33)和接口(51)露出在外壳(50)上，连杆(33)在外壳(50)上与传动机构(30)的传动轴(31)连接；
标识器(20)由多个圆柱状标识盘(22)排列叠加而成，各个标识盘(22)连接在传动机构(30)的传动点(32)上转动，每一个标识盘(22)的表面有比例地排列着一条一条的数码标识条(23)，每一条数码标识条(23)代表一个数值，一个标识盘(22)所有的数码标识条(23)代表的角度单位是一致的，有代表百度的百度标识盘(24)、代表十度的十度标识盘(25)、代表个度的个度标识盘(26)、代表分度的分度标识盘(27)、代表秒度的秒度标识盘(28)，这些标识盘(22)在一个方向排列起来，它们的数码标识条(23)组成一个完整的度、分、秒以及校验码的标识器数码标识条(21)；
有不少于一个的激光识别器读取口(11)固定在标识器数码标识条(21)的上方，读取口(11)以扫描的方式将读取口(11)的标识器数码标识条(21)的信息读入激光识别器(10)，信息电路(40)的集成电路、接口、电阻电容、晶体管等的电子元件焊接在电路板(42)上，组成接受电路、解码电路、计算电路、发送电路，激光识别器(10)与信息电路(40)的接受电路连接，信息电路(40)的发送电路与接口(51)连接。
2.根据权利要求1所述的激光角位传感器，其特征是：角度单位小的标识盘(22)的转速大于角度单位大的标识盘(22)。
3.根据权利要求1所述的激光角位传感器，其特征是：读取口(11)的长度大于标识器数码标识条(21)的长度。
4.根据权利要求1所述的激光角位传感器，其特征是：数码标识条(23)的方向与标识器轴心(29)的方向一致。
5.根据权利要求1所述的激光角位传感器，其特征是：数码标识条(21)包含角位信息和校验信息。
6.根据权利要求1所述的激光角位传感器，其特征是：数码标识条(23)的数码标识有平面和立体的两种。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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